Сухое травление

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Найти источники: «Сухое травление» - новости · газеты · книги · ученый · JSTOR ( июнь 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Сухое травление относится к удалению материала, обычно маскированного рисунка полупроводникового материала, подвергая материал бомбардировке ионами (обычно плазмой химически активных газов, таких как фторуглероды , кислород , хлор , трихлорид бора ; иногда с добавлением азота , аргон , гелий и другие газы), которые смещают части материала с открытой поверхности. Распространенным типом сухого травления является реактивно-ионное травление . В отличие от многих (но не всех, см. Изотропное травление) влажных химических травителей, используемых при влажном травлении , процесс сухого травления обычно травит направленно или анизотропно.

Приложения

Сухое травление используется в сочетании с методами фотолитографии для воздействия на определенные области поверхности полупроводника с целью образования углублений в материале, таких как контактные отверстия (которые являются контактами с лежащей ниже полупроводниковой подложкой ) или через отверстия (которые представляют собой отверстия, которые формируются для обеспечить путь межсоединения между проводящими слоями в слоистом полупроводниковом устройстве ) или иным образом удалить части полупроводниковых слоев, где желательны преимущественно вертикальные стороны. Наряду с производством полупроводников , микрообработкой и производством дисплеев удаление органических остатков кислородной плазмой иногда правильно называют процессом сухого травления. СрокВместо этого можно использовать плазменное озоление .

Сухое травление особенно полезно для материалов и полупроводников, которые являются химически стойкими и не могут подвергаться влажному травлению, таких как карбид кремния или нитрид галлия .

Мокрое травление	Сухое травление
очень избирательный	легко начать и остановить
нет повреждений субстрата	менее чувствителен к небольшим перепадам температуры
более дешевый	более повторяемый
помедленнее	Быстрее
	может иметь анизотропию
	меньше частиц в окружающей среде

Структуры с высоким соотношением сторон

Сухое травление в настоящее время используется в процессах изготовления полупроводников из-за его уникальной способности по сравнению с влажным травлением производить анизотропное травление (удаление материала) для создания структур с высоким соотношением сторон (например, глубоких отверстий или канавок для конденсаторов).

Аппаратный дизайн

Конструкция оборудования для сухого травления в основном включает в себя вакуумную камеру , специальную систему подачи газа, генератор высокочастотных сигналов для подачи энергии на плазму, нагретый патрон для установки пластины и выхлопную систему.

Дизайн варьируется от производителей, таких как Tokyo Electronic, Applied Materials и Lam. Хотя все конструкции следуют одним и тем же физическим принципам, разнообразие конструкций нацелено на более специализированные характеристики обработки. Например, этапы сухого травления, которые входят в контакт с критическими частями устройства или образуют их, могут потребовать более высоких уровней направленности, селективности и однородности. Компромисс заключается в том, что более сложное оборудование для сухого травления обходится дороже, его труднее понять, дороже в обслуживании и может работать медленнее.

Оборудование для сухого травления может контролировать однородность процесса с помощью нескольких ручек. Температуру зажимного патрона можно изменять, чтобы контролировать нагрев пластины по радиусу пластины, что влияет на скорость реакций и, следовательно, на скорость травления в различных областях пластины. Однородность плазмы можно контролировать с помощью удержания плазмы, которым можно управлять с помощью высокоскоростного магнита, вращающегося вокруг камеры, изменения потока газа в камеру и откачки из камеры или высокочастотной оплетки вокруг камеры. Эти стратегии различаются в зависимости от производителя оборудования и предполагаемого применения.

История

Процесс сухого травления был изобретен Стивеном М. Ирвингом, который также изобрел процесс плазменного травления . ^[1]^[2] Процесс анизотропного сухого травления был разработан Хва-Ниен Ю в исследовательском центре IBM TJ Watson в начале 1970-х годов. Он был использован Ю и Робертом Х. Деннардом для изготовления первых полевых МОП - транзисторов микронного размера ( полевых транзисторов металл-оксид-полупроводник) в 1970-х годах. ^[3]

Смотрите также

Плазменный травитель
Офорт (микротехнология)

использованная литература

^ Ирвинг С. (1967). «Метод удаления сухого фоторезиста». Журнал Электрохимического общества .
^ Ирвинг С. (1968). «Метод удаления сухого фоторезиста». Материалы семинара по фоторезистам Kodak.
^ Critchlow, DL (2007). «Воспоминания о масштабировании MOSFET» . Информационный бюллетень IEEE Solid-State Circuits Society . 12 (1): 19–22. DOI : 10.1109 / N-SSC.2007.4785536 .

Эта статья о химии незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Ирвинг С. (1967). «Метод удаления сухого фоторезиста». Журнал Электрохимического общества .

[2] Ирвинг С. (1968). «Метод удаления сухого фоторезиста». Материалы семинара по фоторезистам Kodak.

[3] Critchlow, DL (2007). «Воспоминания о масштабировании MOSFET» . Информационный бюллетень IEEE Solid-State Circuits Society . 12 (1): 19–22. DOI : 10.1109 / N-SSC.2007.4785536 .

[1]